package com.ruoyi.common.utils;

import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.Random;

/**
 * snowflake 算法是 twitter 开源的分布式 id 生成算法，采用 Scala 语言实现，是把一个 64 位的 long 型的 id，1 个 bit 是不用的  +  用其中的 41 bit 作为毫秒数  +  用 10 bit 作为工作机器 id  +  12 bit 作为序列号。
 * <p>
 * 1 bit：不用，为啥呢？因为二进制里第一个 bit 为如果是 1，那么都是负数，但是我们生成的 id 都是正数，所以第一个 bit 统一都是 0。
 * 41 bit：表示的是时间戳，单位是毫秒。41 bit 可以表示的数字多达 2^41 - 1，也就是可以标识 2^41 - 1 个毫秒值，换算成年就是表示69年的时间。
 * 10 bit：记录工作机器 id，代表的是这个服务最多可以部署在 2^10台机器上哪，也就是1024台机器。但是 10 bit 里 5 个 bit 代表机房 id，5 个 bit 代表机器 id。意思就是最多代表 2^5个机房（32个机房），每个机房里可以代表 2^5 个机器（32台机器）。
 * 12 bit：这个是用来记录同一个毫秒内产生的不同 id，12 bit 可以代表的最大正整数是 2^12 - 1 = 4096，也就是说可以用这个 12 bit 代表的数字来区分同一个毫秒内的 4096 个不同的 id。
 */
@Component
//@Scope("prototype")
public class SnowflakeIdGenerator {
    /**
     * 服务器Id
     */
//    @Value("${hulk.worker.workerId}")
    private long workerId = 1;
    /**
     * 机房Id
     */
//    @Value("${hulk.worker.dataCenterId}")
    private long datacenterId = 1;

    private long sequence;

    private static final Random RANDOM = new Random();

    public SnowflakeIdGenerator() {
        sequence = newSequence();
        // sanity check for workerId
        // 这儿不就检查了一下，要求就是你传递进来的机房id和机器id不能超过32，不能小于0
        if (workerId > maxWorkerId || workerId < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    String.format("worker Id can't be greater than %d or less than 0", maxWorkerId));
        }
        if (datacenterId > maxDatacenterId || datacenterId < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    String.format("datacenter Id can't be greater than %d or less than 0", maxDatacenterId));
        }
        this.workerId = workerId;
        this.datacenterId = datacenterId;
        this.sequence = sequence;
    }

    private long twepoch = 1288834974657L;

    private long workerIdBits = 5L;
    private long datacenterIdBits = 5L;

    // 这个是二进制运算，就是 5 bit最多只能有31个数字，也就是说机器id最多只能是32以内
    private long maxWorkerId = -1L ^ (-1L << workerIdBits);

    // 这个是一个意思，就是 5 bit最多只能有31个数字，机房id最多只能是32以内
    private long maxDatacenterId = -1L ^ (-1L << datacenterIdBits);
    private long sequenceBits = 12L;

    private long workerIdShift = sequenceBits;
    private long datacenterIdShift = sequenceBits + workerIdBits;
    private long timestampLeftShift = sequenceBits + workerIdBits + datacenterIdBits;
    private long sequenceMask = -1L ^ (-1L << sequenceBits);

    private long lastTimestamp = -1L;

    public long getWorkerId() {
        return workerId;
    }

    public long getDatacenterId() {
        return datacenterId;
    }

    public long getTimestamp() {
        return System.currentTimeMillis();
    }

    public synchronized long nextId() {
        // 这儿就是获取当前时间戳，单位是毫秒
        long timestamp = timeGen();

        if (timestamp < lastTimestamp) {
            throw new RuntimeException(String.format(
                    "Clock moved backwards.  Refusing to generate id for %d milliseconds", lastTimestamp - timestamp));
        }

        if (lastTimestamp == timestamp) {
            // 这个意思是说一个毫秒内最多只能有4096个数字
            // 无论你传递多少进来，这个位运算保证始终就是在4096这个范围内，避免你自己传递个sequence超过了4096这个范围
            sequence = (sequence + 1) & sequenceMask;
            if (sequence == 0) {
                // 如果爆了，要等下一毫秒
                sequence = newSequence();
                timestamp = tilNextMillis(lastTimestamp);
            }
        } else {
            // 如果是新的ms开始，
            sequence = newSequence();
            //sequence = 0;
        }

        // 这儿记录一下最近一次生成id的时间戳，单位是毫秒
        lastTimestamp = timestamp;

        // 这儿就是将时间戳左移，放到 41 bit那儿；
        // 将机房 id左移放到 5 bit那儿；
        // 将机器id左移放到5 bit那儿；将序号放最后12 bit；
        // 最后拼接起来成一个 64 bit的二进制数字，转换成 10 进制就是个 long 型
        return generateSnowflakeId(timestamp, datacenterId, workerId, sequence);
    }

    private long generateSnowflakeId(long time, long dcId, long wId, long seq) {
        return ((time - twepoch) << timestampLeftShift) | (dcId << datacenterIdShift)
                | (wId << workerIdShift) | seq;
    }

    private int newSequence() {
        // sequence初始化成0~31，方便分库
        return RANDOM.nextInt(1);
    }

    private long tilNextMillis(long lastTimestamp) {
        long timestamp = timeGen();
        while (timestamp <= lastTimestamp) {
            timestamp = timeGen();
        }
        return timestamp;
    }

    private long timeGen() {
        return System.currentTimeMillis();
    }

    /**
     * 获取一个id对应的时间戳
     * @param id
     * @return
     */
    public long getIdTimestamp(long id) {
        return (id >> timestampLeftShift) + twepoch;
    }

    /**
     * 获取一个时间戳的开始id值
     * @param timestamp
     * @return
     */
    public long getStartIdOfTimestamp(long timestamp) {
        return generateSnowflakeId(timestamp, 0, 0, 0);
    }

    // ---------------测试---------------
    public static void main(String[] args) {
        SnowflakeIdGenerator worker = new SnowflakeIdGenerator();
        long lastId = worker.nextId();
        for (int i = 0; i < 3000; i++) {
            lastId = worker.nextId();
            System.out.println(lastId);
        }
        System.out.println("");
        System.out.println((System.currentTimeMillis() - worker.twepoch) << worker.timestampLeftShift);
        System.out.println((lastId >> worker.timestampLeftShift));
        System.out.println(worker.getIdTimestamp(lastId));
        System.out.println(worker.getStartIdOfTimestamp(1695805410377L));
    }

}
